特許 5959358 電力供給回路、電力供給回路を備える車両及び電力供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959358

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】電力供給回路、電力供給回路を備える車両及び電力供給方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20160719BHJP

   B60L 1/14 20060101ALI20160719BHJP

   H05B 37/02 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H02J1/00 304E

   B60L1/14

   H05B37/02 J

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-163979(P2012-163979)

(22)【出願日】2012年7月24日

(65)【公開番号】特開2014-27716(P2014-27716A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年7月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】594002439

【氏名又は名称】小田急電鉄株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100549

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 嘉之

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 武久

(72)【発明者】

【氏名】西家 充彦

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３２５８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９９０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８８１８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｂ６０Ｌ １／１４

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１入力端子、
前記第１入力端子との間で交流電力が供給される第２入力端子、
前記第１入力端子と前記第２入力端子との間で入力される交流電力を直流電力に変換する整流回路、
前記整流回路に接続される直流負荷、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される制御端子、および、
前記第２入力端子と前記制御端子との間で交流電力が供給されるときに、前記整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第１電力値とし、前記第２入力端子と前記制御端子との間で交流電力が供給されないときに、前記整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第２電力値とする制御回路を有する、少なくとも３個の負荷電力制御装置と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第１入力端子を接地する第１配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記制御端子に接続される制御配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２入力端子を中性点が接地されたスター結線のＵ相、Ｖ相、またはＷ相の３相交流電力端子に接続する第２配線と、
複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線を共通に接地または開放するスイッチと、を備える電力供給回路。

【請求項2】

第１入力端子、
前記第１入力端子との間で交流電力が供給される第２入力端子、
前記第１入力端子と前記第２入力端子との間で入力される交流電力を直流電力に変換する整流回路、
前記整流回路に接続される直流負荷、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される制御端子、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される第２の制御端子、および、
前記第２入力端子と前記制御端子との間で供給される交流電力の有無と、前記第２入力端子と前記第２の制御端子との間で供給される交流電力の有無との組み合わせに応じて、前記整流回路から前記直流負荷に異なる直流電力を供給する制御回路を有する、少なくとも３個の負荷電力制御装置と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第１入力端子を接地する第１配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記制御端子に接続される制御配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２の制御端子に接続される第２制御配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２入力端子を中性点が接地されたスター結線のＵ相、Ｖ相、またはＷ相の３相交流電力端子に接続する第２配線と、
複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線を共通に接地または開放するスイッチと、
複数の負荷電力制御装置の第２の制御端子に接続される第２制御配線を共通に接地または開放するスイッチと、を備える電力供給回路。

【請求項3】

少なくとも３個の負荷電力制御装置と、前記少なくとも３個の負荷電力制御装置に電力を供給する電力供給回路を備える車両であって、
前記負荷電力制御装置は、
第１入力端子、
前記第１入力端子との間で交流電力が供給される第２入力端子、
前記第１入力端子と前記第２入力端子との間で入力される交流電力を直流電力に変換する整流回路、
前記整流回路に接続される直流負荷、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される制御端子、および、
前記第２入力端子と前記制御端子との間で交流電力が供給されるときに、前記整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第１電力値とし、前記第２入力端子と前記制御端子との間で交流電力が供給されないときに、前記整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第２電力値とする制御回路を有し、
前記電力供給回路は、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第１入力端子を接地する第１配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記制御端子に接続される制御配線と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２入力端子を中性点が接地されたスター結線のＵ相、Ｖ相、またはＷ相の３相交流電力端子に接続する第２配線と、
複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線を共通に接地または開放するスイッチとを有する、電力供給回路を備える車両。

【請求項4】

前記複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線は、他の車両の、前記電力供給回路の複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線を共通に接地または開放するスイッチに接続する、請求項３に記載の電力供給回路を備える車両。

【請求項5】

少なくとも３個の負荷電力制御装置が、
第１入力端子、
前記第１入力端子との間で交流電力が供給される第２入力端子、
前記第１入力端子と前記第２入力端子との間で入力される交流電力を直流電力に変換する整流回路、
前記整流回路に接続される直流負荷、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される制御端子、および、
前記第２入力端子と前記制御端子との間で交流電力が供給されるときに、前記整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第１電力値とし、前記第２入力端子と前記制御端子との間で交流電力が供給されないときに、前記整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第２電力値とする制御回路を有し、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第１入力端子を接地する配線手順と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記制御端子に接続される配線手順と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２入力端子を中性点が接地されたスター結線のＵ相、Ｖ相、またはＷ相の３相交流電力端子に接続する配線手順と、
複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される配線を共通に接地または開放する手順と、を備える電力供給方法。

【請求項6】

少なくとも３個の負荷電力制御装置が、
第１入力端子、
前記第１入力端子との間で交流電力が供給される第２入力端子、
前記第１入力端子と前記第２入力端子との間で入力される交流電力を直流電力に変換する整流回路、
前記整流回路に接続される直流負荷、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される制御端子、
前記第２入力端子との間で交流電力が入力される第２の制御端子、および、
前記第２入力端子と前記制御端子との間で供給される交流電力の有無と、前記第２入力端子と前記第２の制御端子との間で供給される交流電力の有無との組み合わせに応じて、前記整流回路から前記直流負荷に異なる直流電力を供給する制御回路を有し、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第１入力端子を接地する配線手順と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記制御端子に接続される配線手順と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２の制御端子に接続される配線手順と、
前記少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの前記第２入力端子を中性点が接地されたスター結線のＵ相、Ｖ相、またはＷ相の３相交流電力端子に接続する配線手順と、
複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される配線を共通に接地または開放する手順と、
複数の負荷電力制御装置の第２の制御端子に接続される配線を共通に接地または開放する手順と、を備える電力供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力供給回路、電力供給回路を備える車両及び電力供給方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、節電への意識の高まりから、オフィスや工場等の商業施設や図書館等の公共施設の白熱灯や蛍光灯といった照明機器への消費電力コストの見直しが行われており、この一環として例えば、既設照明機器のＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を使用したＬＥＤ照明機器への置き換えが行われている。ＬＥＤ照明機器は、既設照明機器に比べて発光効率が高く、熱損失として失われる電力が少ないため、長期的には消費電力コストの低下が期待できる。また、既設照明機器のＬＥＤ照明機器への置き換えでは、ＬＥＤ照明機器に調光機能を持たせることにより、さらなる消費電力の抑制やＬＥＤの長寿命化によるトータル的なコスト抑制が期待できる。

【0003】

このような既設照明機器のＬＥＤ照明機器による置き換えは、地上に設置された施設のみならず、例えば、鉄道車両の室内照明といった移動設備にも適用が可能であり、消費電力を含む長期的なランニングコストの低下が期待できる。

【0004】

架線による給電が可能な鉄道車両では、パンタグラフといった集電器を介して架線に供給される高電圧（例えば、１．５ｋＶの直流電力）を受電し、所定の電力変換を行い、車両駆動用の電力や室内照明等の電力を生成している。例えば、ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency：可変電圧可変周波数制御）といったＤＣ／ＡＣインバータによ
り交流電力への電力変換を行い、車両駆動用モータに電力を供給している。また、ＳＩＶ（Static InVerter：静止形インバータ）といった固定電圧・固定周波数の交流電力を出
力するＤＣ／ＡＣインバータにより電力変換を行い、室内照明や冷暖房機器等に電力を供給する。ＳＩＶで生成された交流電圧は、変圧器等を介して４４０Ｖ、２００Ｖ、１００Ｖといった電圧に調整され、室内照明や冷暖房機器、車両制御装置等に供給される。

【0005】

上記では、高電圧の例として、１．５ｋＶの直流電力について説明した。ただし、鉄道車両では、「ＡＣ２０ｋＶ」や「ＡＣ２２ｋＶ」等の交流電力が用いられる場合もある。なお、以下ではＳＩＶで変圧された２００Ｖ等の電源を２００Ｖ系の電源と称する。

【0006】

車両の室内照明は、ＳＩＶで生成された２００Ｖ系の３相交流を主な照明電源として使用する。室内照明の電源配線は、複数車両で編成された状態では、引き通し線として各車両を跨ぎ、各車両の照明機器に接続される。また、車両の室内照明には、停電等の非常時用として蓄電池等から供給される直流（例えば、２４ＶＤＣ、１００ＶＤＣ等）電源を使用する照明機器が車両毎に存在し、これら直流電源の配線も３相交流電源と同様に、引き通し線として複数車両を跨ぎ、車両毎の非常時用の照明機器に接続される。

【0007】

なお、本明細書で説明する技術に関連する技術が記載されている文献としては、以下の特許文献１が存在している。本明細書で説明する技術は、３相交流電源から直流負荷に給電する場合にも、同様の構成が想定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−７７００９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＬＥＤ照明機器に使用される発光ダイオードは、順方向（陽極が正電位、陰極が負電位）に電圧を印加した際に発光する半導体素子であり、オフィスや工場等の施設では商業用の交流電源からＡＣ／ＤＣ変換を行うことでＬＥＤ照明機器用の直流電力を確保している。既設照明機器のＬＥＤ照明機器への置き換えでは、例えば、ＡＣ／ＤＣ変換時の入力交流周波数を可変することでＬＥＤ照明機器へ供給される単位時間当たりの電圧／電流値を制御し、ＬＥＤ照明の明るさを調節している。

【0010】

このような、商業用の３相交流電源から直流負荷に電力を供給する構成は、ＬＥＤ照明に限らず、各種の直流負荷に対して同様の構成が想定される。

【0011】

例えば、鉄道車両には、既に述べたように、架線に供給される高電圧の受電回路や、主に車両駆動用モータへ電力を供給するＶＶＶＦや、室内照明や冷暖房機器等のサービス機器へ電力を供給するＳＩＶ等が搭載されている。ＡＣ／ＤＣ変換時の入力交流周波数を可変する方式での調光機能では、上述した各搭載機器から生じる放射ノイズの影響を受けやすいため、安定した室内照明が提供できない虞があり、鉄道車両の室内照明には適さない。

【0012】

鉄道車両に適用されるＬＥＤ照明機器（図１では、ＬＥＤ照明装置３１）への調光制御の形態として、図１に示す電力供給回路３０が考えられる。図１のＬＥＤ照明装置３１は、例えば、調光信号入力により、灯具（ＬＥＤ素子）への電圧／電流値を制御することでＬＥＤ照明の明るさを調節する。調光信号は、例えば、制御スイッチ３２のオン（クローズ）／オフ（オープン）で調光／通常状態を指定できればよい。このような制御形態であれば、各搭載機器から生じる放射ノイズの影響を抑圧することが可能となる。

【0013】

図１の電力供給回路３０では、電源３３からＬＥＤ照明装置３１に接続される電力供給線（例えば、Ｕ／Ｖ／Ｗの電力線）Ｌ１を分岐し、分岐した経路上に調光制御のための制御スイッチ３２等を介在させている。制御スイッチ３２は、例えば、運転車両の運転台等に設けられ、運転士等による、該スイッチのオン／オフ操作により、調光／通常状態を指定する２値のステータス信号を生成し、ＬＥＤ照明装置３１に入力できる。

【0014】

しかしながら、電力供給線（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）に制御スイッチ等を介在させる制御形態では、調光のための制御スイッチを各相に設けなければならず、複数車両で編成する場合には、各車両を跨ぐ引き通し線を増設する必要が生ずる。車両編成の観点では、車両間を跨ぐ引き通し線の配線数を、極力、減らすことが望ましい。

【0015】

また、調光のための制御スイッチは、運転車両の運転台に配置されることとなるが、配置スペースは限られているため、極力、制御スイッチの個数を減らすことが望ましい。

【0016】

開示の技術の課題は、３相交流から直流負荷に電力供給し、２値のステータス信号に基づいて直流負荷を制御する場合に、制御に係る部品数の増加を抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

開示の技術の一側面は、次の電力供給回路の構成によって例示される。すなわち、電力供給回路は、第１入力端子、第１入力端子との間で交流電力が供給される第２入力端子、第１入力端子と第２入力端子との間で入力される交流電力を直流電力に変換する整流回路、整流回路に接続される直流負荷、第２入力端子との間で交流電力が入力される制御端子、および、第２入力端子と制御端子との間で交流電力が供給されるときに、整流回路から
直流負荷に供給される直流電力を第１電力値とし、第２入力端子と制御端子との間で交流電力が供給されないときに、整流回路から直流負荷に供給される直流電力を第２電力値とする制御回路を有する、少なくとも３個の負荷電力制御装置を備える。さらに電力供給回路は、少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの第１入力端子を接地する第１配線と、少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの制御端子に接続される制御配線と、少なくとも３個の負荷電力制御装置のそれぞれの第２入力端子を中性点が接地されたスター結線のＵ相、Ｖ相、またはＷ相の３相交流電力端子に接続する第２配線と、複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線を共通に接地または開放するスイッチと、を備える。

【0018】

このような構成によれば、複数の負荷電力制御装置の制御端子に接続される制御配線を共通に接地または開放するスイッチにより設定される、オン／オフ状態の２値のステータス信号に基づいて、複数の負荷電力制御装置の制御を行うことができる。その結果、制御に係る部品数の増加を抑制できる。

【発明の効果】

【0019】

本電力供給回路によれば、３相交流から直流負荷に電力供給し、２値のステータス信号に基づいて直流負荷を制御する場合に、制御に係る部品数の増加を抑制する技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】２値のステータス信号による調光制御を説明する図である。

【図2】比較例の、２値のステータス信号による３相交流使用時の電力供給回路の概略構成図を例示する図である。

【図3】２値のステータス状態に従って調光制御が可能なＬＥＤ照明装置の概略構成図を例示する図である。

【図4】比較例の複数車両で編成された場合の電力供給回路の運用形態を説明する図である。

【図5】比較例の複数車両で編成された場合の電力供給回路の運用形態を説明する図である。

【図6】本実施形態の電力供給回路を説明する図である。

【図7】本実施形態の２値のステータス信号による３相交流使用時の電力供給回路の概略構成図を例示する図である。

【図8】本実施形態の複数車両で編成された場合の電力供給回路の運用形態を説明する図である。

【図9】本実施形態の複数車両で編成された場合の電力供給回路の運用形態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照して、一実施形態に係る電力供給回路について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、電力供給回路は実施形態の構成には限定されない。

【0022】

以下、図２から図９の図面に基づいて、電力供給回路を説明する。まず、本実施形態の電力供給回路を説明するまえに、比較例となる電力供給回路を図２から図５の図面に基づいて説明する。なお、以下に例示の電力供給回路では、直流負荷を灯具（複数のＬＥＤ素子）とし、直流負荷制御装置をＬＥＤ照明装置として説明する。

【0023】

＜比較例＞
図２は、比較例の、２値のステータス信号による３相交流使用時の電力供給回路の概略構成図である。比較例の電力供給回路１０は、制御スイッチ１２ａ、１２ｂ、１２ｃのオ
ン／オフ操作によって設定される２値のステータス状態を調光信号とし、灯具（複数のＬＥＤ素子）への電圧／電流値を制御することでＬＥＤ照明の明るさを調節する。図２の比較例では、電源１３から各ＬＥＤ照明装置に接続される各電力供給線を分岐させ、分岐させた経路上に直列に制御スイッチを介在させた制御系統を３系統に備えている。

【0024】

〔装置構成〕
図２の電源１３は、例えば、室内照明や冷暖房機器等のサービス機器へ電力を供給するＳＩＶ（Static InVerter：静止形インバータ）等で構成される。電源１３は、図示しな
い、パンタグラフといった集電器を介して架線に供給される高電圧（例えば、１．５ｋＶ）の直流電力を受電し、所定の固定電圧、固定周波数（５０／６０Ｈｚ）の３相交流電力を出力する。電源１３は、例えば、スター結線により、直流／交流変換された３相交流電力を出力する。電源１３で直流／交流変換された３相交流の内、Ｕ相電力は電力供給線Ｌ１に出力され、Ｖ相電力は電力供給線Ｌ２に出力され、Ｗ相電力は電力供給線Ｌ３に出力される。電源１３の二次側中性点は、電源１３が搭載される車両の接地点Ｇ０に接地される。なお、電源１３から出力される３相交流電力は、例えば、線間電圧；４４０Ｖ，各相電力供給線で供給される電圧と接地との間では２５４Ｖの交流電力である。但し、これらは電源１３出力の交流電力の一例であり、説明例の電源出力には限定されない。また、以下では、電源１３の出力を各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の２００ＶＡＣ電力として説明する。

【0025】

電力供給線Ｌ１に出力されたＵ相２００ＶＡＣ電力は分岐され、１系統は制御スイッチ１２ａの一端に入力し、他系統はＬＥＤ照明装置１１ａの端子Ｔ２に入力する。電力供給線Ｌ２に出力されたＶ相２００ＶＡＣ電力は分岐され、１系統は制御スイッチ１２ｂの一端に入力し、他系統はＬＥＤ照明装置１１ｂの端子Ｔ２に入力する。電力供給線Ｌ３に出力されたＷ相２００ＶＡＣ電力は分岐され、１系統は制御スイッチ１２ｃの一端に入力し、他系統はＬＥＤ照明装置１１ｃの端子Ｔ２に入力する。

【0026】

制御スイッチ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、例えば、トランジスタ、リレー等で構成される接点スイッチであり、運転車両の運転台等に設置される。制御スイッチ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、少なくともスイッチのオン／オフ操作に応じて２値のステータス状態を生成できればよい。図例では、オフ時にノーマル・オープン状態、オン時にメイク・クローズ状態を生成する。

【0027】

オン時にクローズ状態となった制御スイッチ１２ａは導通し、電力供給線Ｌ１から分岐されたＵ相２００ＶＡＣ電力を調光信号としてＬＥＤ照明装置１１ａの端子Ｔ１に出力する。オン時にクローズ状態となった制御スイッチ１２ｂ、１２ｃも同様に、各制御スイッチに接続された各相の２００ＶＡＣ電力を調光信号として、各制御スイッチに接続されたそれぞれのＬＥＤ照明装置の端子Ｔ１に出力する。

【0028】

ＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、各車両に設置されたＬＥＤ照明装置である。各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ３には、各車両に設けられた接地点Ｇ１に他端を接続した共通接地線Ｌ４が接続される。

【0029】

ＬＥＤ照明装置１１ａは、電力供給線Ｌ１と共通接地線Ｌ４とを介して端子Ｔ２／Ｔ３の間に供給されるＵ相２００ＶＡＣを受電する。ＬＥＤ照明装置１１ｂは、電力供給線Ｌ２と共通接地線Ｌ４とを介して端子Ｔ２／Ｔ３の間に供給されるＶ相２００ＶＡＣを受電する。ＬＥＤ照明装置１１ｃは、電力供給線Ｌ３と共通接地線Ｌ４とを介して端子Ｔ２／Ｔ３の間に供給されるＷ相２００ＶＡＣを受電する。各ＬＥＤ照明装置は、受電した相毎の２００ＶＡＣ電力に基づいて灯具（複数のＬＥＤ素子）や調光制御等の直流電力を生成する。直流電力の生成は、端子Ｔ２／Ｔ３に各ＬＥＤ照明装置内で接続する、例えば、整流回路により行われる。

【0030】

また、各ＬＥＤ照明装置は、調光信号として入力された２値のステータス状態に従って、それぞれのＬＥＤ照明装置が有する灯具の調光制御を行う。調光制御は、例えば、灯具への印加電圧／電流値を増減することで制御できる。

【0031】

図３に、調光信号として入力された２値のステータス状態に従って調光制御が可能なＬＥＤ照明装置の概略構成図を例示する。図３に例示のＬＥＤ照明装置は、図２の比較例に示すＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃである。なお、図例では、オン時にクローズ状態となり、調光信号として３相交流の各相２００ＶＡＣが各ＬＥＤ照明装置に入力した状態を示している。

【0032】

図３のＬＥＤ照明装置の端子Ｔ１には調光信号が、端子Ｔ２には電力供給線毎に供給される３相交流の各相２００ＶＡＣが、端子Ｔ３には共通接地線が、それぞれ接続する。端子Ｔ１は、整流回路２１の図示しないトランスの一次側に接続している。端子Ｔ２、Ｔ３は、整流回路２２の図示しないトランスの一次側に接続している。なお、整流回路２１の図示しないトランスの一次側の一端は、端子Ｔ３に接続している。つまり、端子Ｔ３は整流回路２１及び整流回路２２に共通する端子である。

【0033】

整流回路２１は、端子Ｔ３と端子Ｔ１との間に入力される交流電力を整流する。整流回路２１の図示しないトランスの２次側には、例えば、ダイオードといった整流素子が接続し、キャパシタ、抵抗素子等による平滑回路が接続している。整流回路２１は、調光信号として入力された３相交流の各相２００ＶＡＣから、ＡＣ／ＤＣ変換を行い、所定電圧値のステータス信号を生成する。整流回路２１で生成されたステータス信号は、調光ユニット２３に出力される。

【0034】

整流回路２２は、端子Ｔ３と端子Ｔ２との間に入力される交流電力を整流する。整流回路２２の図示しないトランスの２次側には、例えば、複数のダイオードといった整流素子から構成されるブリッジ整流回路が接続し、キャパシタ、抵抗素子等による平滑回路が接続している。整流回路２２は、各電力供給線を介して入力された３相交流の各相２００ＶＡＣから、ＡＣ／ＤＣ変換を行い、調光ユニット２３、発光ＬＥＤユニット２４等の直流電力を生成する。整流回路２２で生成された直流電力は、調光ユニット２３を介して発光ＬＥＤユニット２４に供給される。

【0035】

従って、各ＬＥＤ制御装置は、端子Ｔ１、Ｔ２のそれぞれと共通の端子Ｔ３との間で交流電力を整流する入力整流回路を形成している。

【0036】

調光ユニット２３は、整流回路２１で生成された調光信号のステータス状態に沿って、発光ＬＥＤユニット２４に供給する電圧／電流値を制御し、ＬＥＤ照明の明るさを調節する。発光ＬＥＤユニット２４は、複数のＬＥＤ素子を備える灯具である。発光ＬＥＤユニット２４は、調光ユニット２３で制御された電圧／電流値に沿って照明を行う。

【0037】

図３に例示のＬＥＤ照明装置は、例えば、オフ時にはＬＥＤ照明装置の定格の明るさで照明を行い、オン時には、灯具へ供給する電圧／電流値を減少させることで、ＬＥＤ照明の明るさを、定格の明るさに対して相対的に一定の割合で変化させるといった調光を行うことができる。

【0038】

調光制御の一例として、調光ユニット２３を介し、灯具への印加電圧／電流値を減少させることにより、例えば、定格値（オフ時の明るさ）の０．７倍程度の明るさに減光できる。図３のＬＥＤ照明装置は、調光信号として入力された２値のステータス状態に従って、灯具への電圧／電流値を制御し、定格照明／減光照明といった２段階の調光を可能とす
る。

【0039】

なお、図２の比較例では、１つの制御スイッチによる２値のステータス状態で定格照明／減光照明といった２段階の調光制御を可能とするが、２値のステータス信号を出力する複数個の制御スイッチの組合せや、多段接点スイッチ等により、複数値のステータス状態を生成することで、多段階の調光制御が可能である。

【0040】

図２のＬＥＤ照明装置１１ａの場合、例えば、制御スイッチ１２ａで調光信号を生成する系統に、同様の調光信号を生成する系統を追加し、２系統の調光信号を入力することで、２系統の２値ステータス状態の組合せによる３段階の調光制御が可能となる。３段階の調光制御では、２台の制御スイッチのオン／オフ状態の組合せにより、例えば、定格照明／減光照明１／減光照明２といった調光が可能となる。例として、減光照明１は定格照明の７５パーセントの明るさに、減光照明２は定格照明の５０パーセントの明るさ等に調節することが可能となる。

【0041】

なお、２系統の調光信号をＬＥＤ照明装置に入力する場合、例えば、端子Ｔ４を設け、該端子Ｔ４に追加する１系統の調光信号を入力すればよい。そして、ＬＥＤ照明装置では、例えば、図３に例示する整流回路２１を端子Ｔ４用に追加し、追加した整流回路２１の、トランスの一次側の一端を端子Ｔ３に接続するとすれば良い。このように構成すれば、端子Ｔ１を介して供給された交流電力及び端子Ｔ４を介して供給された交流電力により、２系統の２値ステータス状態を調光信号とすることができる。ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ４は第２の制御端子に相当する。

【0042】

２系統の２値ステータス状態による調光信号は図３に例示の調光ユニット２３に入力される。調光ユニット２３では、例えば、２系統の調光信号がそれぞれオフ状態のときには、ＬＥＤ照明装置の定格の明るさで照明を行い（定格照明）、２系統の調光信号がそれぞれオン状態のときには、ＬＥＤ照明装置の定格の５０パーセント等の明るさで照明を行う（減光照明２）ことができる。また、２系統の調光信号の内、何れか一方がオフ状態、他方がオン状態のときには、ＬＥＤ照明装置の定格の７５パーセント等の明るさで照明を行う（減光照明１）ことができる。この結果、調光ユニット２３では、２系統の２値ステータス状態の組合せによる３段階の調光制御が可能となる。

【0043】

２系統の２値ステータス状態による調光信号は、１系統で１ビットの状態量に相当するため、２系統では２ビットの状態量が最大設定として指定できるので、上述した３段階に依らずに４段階の調光制御としてもよい。このように、ｎ（ｎは整数）系統の２値ステータス状態による調光信号では、最大ｎビットの状態量を設定可能とする。

【0044】

〔運用形態〕
次に、複数車両で編成された場合の電力供給回路による、ＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃの運用形態を図４、５に基づいて説明する。図４は、定格照明／減光照明といった２段階の調光制御を可能とする形態であり、図５は、定格照明／減光照明１／減光照明２といった３段階の調光制御を可能とする形態である。

【0045】

図４、５の運用形態では、複数車両の編成数を１０両編成として説明する。また、鉄道車両の運行においては、室内照明や冷暖房機器等のサービス機器へ電力を供給するＳＩＶが停止すると運行不能となってしまうことから、２台以上のＳＩＶを備えることが一般的であるため、先頭車両（図４，５では１号車）、後尾車両（図４，５では１０号車）から、各車両に電源を供給する形態として説明する。なお、先頭車両および１０号車両には、運転台が設けられ、調光信号を生成する制御スイッチはそれぞれの運転台に配置されている。

【0046】

図４に例示の運用形態では、１号車から５号車まで、車両を跨ぐ引き通し線として３本の電力供給線が配線される。１号車から５号車に配線される電力供給線を介し、例えば、先頭車両である１号車に搭載されたＳＩＶで生成された３相交流が各車両に供給される。

【0047】

また、図４に例示の運用形態では、１０号車から６号車まで、車両を跨ぐ引き通し線として３本の電力供給線が配線される。１０号車から６号車には、例えば、後尾車両である１０号車に搭載されたＳＩＶで生成された３相交流が電力供給線を介して各車両に供給される。３相交流の内、Ｕ相２００ＶＡＣ（図例ではＡＣ−Ｕ）は電力供給線Ｌ１、Ｖ相２００ＶＡＣ（図例ではＡＣ−Ｖ）は電力供給線Ｌ２、Ｗ相２００ＶＡＣ（図例ではＡＣ−Ｗ）は電力供給線Ｌ３を介して供給される。

【0048】

なお、１号車から１０号車まで、車両を跨ぐ引き通し線として１本の電力供給線Ｌ５が配線される。電力供給線Ｌ５を介して供給される電力は直流電力である。例えば、蓄電池等から供給される、停電等の非常時用としての直流（例えば、２４ＶＤＣ）電源の電力（図例ではＤＣ）であってもよく、ＳＩＶで生成される直流電力であってもよい。なお、非常時用の直流電力は、２４ＶＤＣに限定されず、例えば、１００ＶＤＣであってもよい。

【0049】

各車両は、電力供給線Ｌ５を介して供給される直流電源で動作するＬＥＤ照明装置１１ｄ、電力供給線Ｌ１を介して供給されるＵ相２００ＶＡＣで動作するＬＥＤ照明装置１１ａ、電力供給線Ｌ２を介して供給されるＶ相２００ＶＡＣで動作するＬＥＤ照明装置１１ｂ、電力供給線Ｌ３を介して供給されるＷ相２００ＶＡＣで動作するＬＥＤ照明装置１１ｃを備える。

【0050】

１号車両及び１０号車両は、４台（図例では、ＤＣＬ１〜ＤＣＬ４）のＬＥＤ照明装置１１ｄ、６台（図例では、ＡＣＵＬ１〜ＡＣＵＬ６）のＬＥＤ照明装置１１ａ、６台（図例では、ＡＣＶＬ１〜ＡＣＶＬ６）のＬＥＤ照明装置１１ｂ、６台（図例では、ＡＣＷＬ１〜ＡＣＷＬ６）のＬＥＤ照明装置１１ｃを備える。

【0051】

２号〜９号車両は、４台（図例では、ＤＣＬ１〜ＤＣＬ４）のＬＥＤ照明装置１１ｄ、７台（図例では、ＡＣＵＬ１〜ＡＣＵＬ７）のＬＥＤ照明装置１１ａ、７台（図例では、ＡＣＶＬ１〜ＡＣＶＬ７）のＬＥＤ照明装置１１ｂ、６台（図例では、ＡＣＷＬ１〜ＡＣＷＬ６）のＬＥＤ照明装置１１ｃを備える。

【0052】

先頭車両である１号車には、調光のための２値のステータス状態を生成する４台の制御スイッチが設けられる。制御スイッチ１２ｄの一端は電源供給線Ｌ５に接続し、他端は指令線Ｌ１０を介して直流電源で動作する１号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｄに接続する。制御スイッチ１２ａの一端は電源供給線Ｌ１に接続し、他端は指令線Ｌ７を介してＵ相２００ＶＡＣで動作する１号車から５号車の各ＬＥＤ照明装置１１ａに接続する。制御スイッチ１２ｂの一端は電源供給線Ｌ２に接続し、他端は指令線Ｌ８を介してＶ相２００ＶＡＣで動作する１号車から５号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｂに接続する。制御スイッチ１２ｃの一端は電源供給線Ｌ１に接続し、他端は指令線Ｌ９を介してＷ相２００ＶＡＣで動作する１号車から５号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｃに接続する。

【0053】

後尾車両である１０号車には、調光のための２値のステータス状態を生成する３台の制御スイッチが設けられる。制御スイッチ１２ａの一端は電源供給線Ｌ１に接続し、他端は指令線Ｌ７を介してＵ相２００ＶＡＣで動作する６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ａに接続する。制御スイッチ１２ｂの一端は電源供給線Ｌ２に接続し、他端は指令線Ｌ８を介してＶ相２００ＶＡＣで動作する６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｂに接続する。制御スイッチ１２ｃの一端は電源供給線Ｌ３に接続し、他端は指令線Ｌ９を
介してＷ相２００ＶＡＣで動作する６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｃに接続する。

【0054】

各車両に設置されたＬＥＤ照明装置１１ｄは、他端を接地点Ｇ２に接地された共通接地線Ｌ６と電力供給線Ｌ５を介して供給された電力で、図３に例示する調光ユニット２３、発光ＬＥＤユニット２４等の電力を生成し、指令線Ｌ１０を介して入力された調光信号により、定格照明／減光照明といった調光制御を行う。接地点Ｇ２は、車両毎に設けられた接地点である。なお、図２等に例示するように、共通接地線Ｌ６はＬＥＤ照明装置１１ｄの端子Ｔ３に、電力供給線Ｌ５はＬＥＤ照明装置１１ｄの端子Ｔ２に、指令線Ｌ１０はＬＥＤ照明装置１１ｄの端子Ｔ１に、それぞれ接続される。

【0055】

各車両に設置されたＬＥＤ照明装置１１ａは、他端を接地点Ｇ１に接地された共通接地線Ｌ４と電力供給線Ｌ１を介して供給された電力で、図３に例示する調光ユニット２３、発光ＬＥＤユニット２４等の電力を生成し、指令線Ｌ７を介して入力された調光信号により、定格照明／減光照明といった調光制御を行う。ＬＥＤ照明装置１１ｂ、１１ｃについても、それぞれの装置に接続される電力供給線及び指令線により、ＬＥＤ照明装置１１ａと同様の動作を行う。接地点Ｇ１は、車両毎に設けられた接地点である。

【0056】

なお、図２等に例示するように、共通接地線Ｌ４はＬＥＤ照明装置１１ａの端子Ｔ３に、電力供給線Ｌ４はＬＥＤ照明装置１１ａの端子Ｔ２に、指令線Ｌ７はＬＥＤ照明装置１１ａの端子Ｔ１に、それぞれ接続される。ＬＥＤ照明装置１１ｂ、１１ｃについても同様に、それぞれの装置に接続される電力供給線が端子Ｔ２に接続し、それぞれの装置に接続される指令線が端子Ｔ１に接続される。ＬＥＤ照明装置１１ｂ、１１ｃの端子Ｔ３には、共通接地線Ｌ４が接続する。

【0057】

以上のように、図４に例示する運用形態では、１号車及び１０号車にそれぞれ３台の制御スイッチが必要となり、各車両のＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃに調光信号を供給するための３本の指令線が必要となる。指令線Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９は、それぞれ車両を跨ぐ引き通し線となる。

【0058】

図５に例示する運用形態は、図４の各車両に設置されるＬＥＤ照明装置１１ｄをＬＥＤ照明装置１１ｈに、ＬＥＤ照明装置１１ａをＬＥＤ照明装置１１ｅに、ＬＥＤ照明装置１１ｂをＬＥＤ照明装置１１ｆに、ＬＥＤ照明装置１１ｃをＬＥＤ照明装置１１ｇにそれぞれ置き換えたものである。

【0059】

ＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈは、それぞれ、図４に例示する調光信号（第１の調光信号入力とする）に加え、第２の調光信号が入力される。ＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈは、既に説明したように第２の調光信号が接続される端子Ｔ４を有する。図５の運用形態では、第２の調光信号は、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ４に接続される。

【0060】

第２の調光信号は、第１の調光信号と同様に調光のための２値のステータス状態を示す信号である。つまり、図５の各ＬＥＤ照明装置は、第１の調光信号と第２の調光信号とを入力することにより、例えば、定格照明／減光照明１／減光照明２といった３段階の調光照明を提供する。

【0061】

第２の調光信号は、図５に例示するように、１号車に追加された制御スイッチ１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ及び１０号車に追加された制御スイッチ１２ｅ、１２ｆ、１２ｇで設定される。

【0062】

制御スイッチ１２ｈは、１号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｈに入力される第２の調光信号のステータス状態を設定する。制御スイッチ１２ｅは、１号車から５号車及び６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｅに入力される第２の調光信号のステータス状態を設定する。制御スイッチ１２ｆ及び１２ｇも、同様に、１号車から５号車及び６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｆ及び１１ｇに入力される第２の調光信号のステータス状態を設定する。

【0063】

図５の各ＬＥＤ照明装置は、第１の調光信号及び第２の調光信号が共にオフ時（オープン状態）には、例えば、定格の明るさで照明を提供する（定格照明）といった運用が可能である。また、第１の調光信号がオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の７５パーセント等の明るさで照明を提供する（減光照明１）といった運用が可能である。さらに、第１の調光信号及び第２の調光信号が共にオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の５０パーセント等の明るさで照明を提供する（減光照明２）といった運用が可能である。なお、既に説明したように、２値のステータス状態を設定する制御スイッチは、１ビットの状態量が設定できるため、２台の制御スイッチを設けることにより、２ビットの状態量が設定できる。このため、２ビットの状態量の組合せにより、３段階の調光制御によらず、４段階の調光制御であってもよい。例えば、第１の調光信号及び第２の調光信号が共にオフ時（オープン状態）には、定格の明るさで照明（定格照明）を提供し、第１の調光信号及び第２の調光信号が共にオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の５０パーセント等の明るさで照明を提供する（減光照明３）。第１の調光信号がオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の８０パーセント等の明るさで照明を提供（減光照明１）し、第２の調光信号がオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の７０パーセント等の明るさで照明を提供（減光照明２）する、といった４段階の調光制御であってもよい。

【0064】

なお、図５の運用形態では、制御スイッチ１２ｈによる第２の調光信号は、指令線Ｌ１４を介して１号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｈに供給される。制御スイッチ１２ｅによる第２の調光信号は、指令線Ｌ１１を介して１号車から５号車及び６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｅに供給される。制御スイッチ１２ｆ及び１２ｇについても、同様に、指令線Ｌ１２及びＬ１３を介して１号車から５号車及び６号車から１０号車の各ＬＥＤ照明装置１１ｆ及び１１ｇに供給される。

【0065】

このように、３段階の調光制御が可能な形態では、図４に例示の運用形態に対し、次の構成がさらに追加されることになる。
・１号車及び１０号車にそれぞれ３台の制御スイッチ（１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ）が追加となる（直流電源で動作する非常用のＬＥＤ照明装置１１ｈ分は除く）。
・各車両のＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇに調光信号を供給するための３本の指令線が追加となる（直流電源で動作する非常用のＬＥＤ照明装置１１ｈ分は除く）。
・車両を跨ぐ引き通し線として指令線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３が追加される。

【0066】

以上、比較例の電力供給回路によるＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃでは、３相交流の各相２００ＶＡＣが供給される各電力供給線から２値のステータス状態となる調光信号を生成することで多段階の調光制御が可能となる。しかしながら、３相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相毎に制御スイッチ等を必要とするため、運転台等の設置スペースを逼迫するという課題があり、さらに、３相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相毎に調光信号を供給する指令線が必要となり、この指令線は各車両を跨ぐ引き通し線になるという課題を抱えることとなる。

【0067】

次に説明する、本実施形態の電力供給回路では、共通接地線と各ＬＥＤ照明装置間に、オン操作時に接地点に導通する制御スイッチを設けることにより、調光制御時に３相交流のＵ、Ｖ、Ｗ相毎に必要としていた制御スイッチ及び調光信号を供給する指令線の数量を減らすことが可能となる。以下、図６から図９の図面に基づいて本実施形態の電力供給回
路を説明する。

【0068】

＜実施例１＞
図６は、本実施形態の電力供給回路を説明するための説明図である。図６では、説明のため、ＬＥＤ照明装置といった直流負荷制御装置にＵ相２００Ｖの交流電力が入力するものとする。図６（ａ）は、比較例の電力供給回路であり、図６（ｂ）は、本実施形態の電力供給回路である。

【0069】

図６（ａ）の直流負荷制御装置は、既に比較例で説明したように、端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を備え、端子Ｔ２と端子Ｔ３は装置内の整流回路に接続し、端子Ｔ１と端子Ｔ３は装置内の制御回路に接続している。

【0070】

図６（ａ）の電力供給回路では既に比較例で説明したように、端子Ｔ２に接続された電力供給線と端子Ｔ３に接続された共通接地線を介して端子Ｔ２／Ｔ３間にＵ相２００Ｖの交流電力を供給する。比較例の直流負荷制御装置は、端子Ｔ２と端子Ｔ３に接続する整流回路で受電した交流電力の電力変換を行い、該整流回路に接続する直流負荷の直流電力を生成する。

【0071】

また、比較例の電力供給回路では、電力供給線から分岐した経路に直列に制御スイッチを接続し、制御スイッチのオン／オフ時に設定される２値のステータス状態を端子Ｔ１に入力する。比較例の直流負荷制御装置は、端子Ｔ１と端子Ｔ３に接続する制御回路で、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＵ相２００Ｖの交流電力に基づいて２値のステータス信号といった制御信号（図２では調光信号）を生成し、整流回路に入力する。図６（ａ）の整流回路では、制御回路から入力された制御信号で、直流負荷に供給する直流電圧／電流値を制御する。

【0072】

このように、図６（ａ）の比較例では、２値のステータス信号として、制御スイッチオン時に通電状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されるＵ相２００Ｖの交流電力に基づく信号と、制御スイッチオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に交流電力が供給されない状態に基づく信号とが生成される。

【0073】

図６（ｂ）に例示する本実施形態の電力供給回路では、直流負荷制御装置は、図６（ａ）と同じ構成である。但し、直流負荷制御装置の端子Ｔ３には電力供給線を接続し、端子Ｔ２には共通接地線を接続する。そして、共通接地線から分岐した経路に直列に制御スイッチを接続し、制御スイッチのオン／オフ時に設定される２値のステータス状態を端子Ｔ１に入力する。

【0074】

このように接続しても、端子Ｔ２と端子Ｔ３との間に供給される交流電力は変わらないため、直流負荷制御装置の整流回路は、Ｕ相２００Ｖの交流電力を受電して電力変換を行い、該整流回路に接続する直流負荷の直流電力を生成することができる。

【0075】

また、図６（ｂ）の電力供給回路の直流負荷制御装置では、２値のステータス信号として、制御スイッチオン時に接地状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されるＵ相２００Ｖの交流電力に基づく信号と、制御スイッチオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に交流電力が供給されない状態に基づく信号とが生成できる。

【0076】

従って、図６（ｂ）の電力供給回路の直流負荷制御装置においても、端子Ｔ１と端子Ｔ３に接続する制御回路で、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＵ相２００Ｖの交流電力に基づいて２値のステータス信号といった制御信号（図２では調光信号）を生成し、整流回路に入力できることとなる。その結果、図６（ｂ）の整流回路においても、制御回路
から入力された制御信号で、直流負荷に供給する直流電圧／電流値を制御できる。

【0077】

＜実施例２＞
図７は、本実施形態の、２値のステータス信号による３相交流使用時の電力供給回路の概略構成図である。本実施形態の電力供給回路１は、制御スイッチ１２のオン／オフ操作によって設定される２値のステータス状態を調光信号とし、灯具（複数のＬＥＤ素子）への電圧／電流値を制御することでＬＥＤ照明の明るさを調節する。

【0078】

図７の電力供給回路において、ＬＥＤ照明装置は負荷電力制御装置の一例であり、制御スイッチ１２はスイッチの一例である。ＬＥＤ照明装置を構成する、例えば、図３に例示の整流回路２２は整流回路の一例であり、調光ユニット２３は制御回路の一例であり、発光ＬＥＤユニット２４等は直流負荷の一例である。また、ＬＥＤ照明装置が備える端子Ｔ１は制御端子の一例であり、端子Ｔ２は第１入力端子の一例であり、端子Ｔ３は第２入力端子の一例である。

【0079】

図２の比較例では、電源１３から各ＬＥＤ照明装置に接続される各電力供給線を分岐させ、分岐させたそれぞれの経路上に直列に制御スイッチを介在させて３系統の制御系統を備えていた。図７に例示の本実施形態では、共通接地線Ｌ４を分岐し、分岐させた経路上に直列に単一の制御スイッチ１２を介在させる。そして、制御スイッチ１２の他端を各ＬＥＤ照明装置に接続させることにより、１つの制御系統で各ＬＥＤ照明装置の調光制御を実現する。

【0080】

〔装置構成〕
図７に例示の電力供給回路１では、電源１３、ＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、図２で説明した比較例と同じ構成である。また、電源１３が接地される接地点Ｇ０、各車両の接地点Ｇ１、電力供給線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及び共通接地線Ｌ４についても比較例と同じ構成である。このため、これらについては説明を省略する。

【0081】

図７の電力供給回路１では、電力供給線Ｌ１に出力されたＵ相２００ＶＡＣ電力は、ＬＥＤ照明装置１１ａの端子Ｔ３に接続する。電力供給線Ｌ２に出力されたＶ相２００ＶＡＣ電力は、ＬＥＤ照明装置１１ｂの端子Ｔ３に接続する。電力供給線Ｌ３に出力されたＷ相２００ＶＡＣ電力は、ＬＥＤ照明装置１１ｃの端子Ｔ３に接続する。なお、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ３に接続する各電力供給線は、第２配線の一例である。

【0082】

そして、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ２には、各車両に設けられた接地点Ｇ１に他端を接続した共通接地線Ｌ４が接続される。なお、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ２に接続する共通接地線Ｌ４は、第１配線の一例である。

【0083】

既に図６（ｂ）で説明したように、端子Ｔ２と端子Ｔ３との間に供給された交流電力は変わらないため、各ＬＥＤ照明装置の整流回路はそれぞれに接続された、２００Ｖの交流電力を受電して電力変換を行い、該整流回路に接続する直流負荷の直流電力を生成できる。

【0084】

すなわち、ＬＥＤ照明装置１１ａは、電力供給線Ｌ１に接続する端子Ｔ３と共通接地線Ｌ４に接続するＴ２との間に供給されるＵ相２００ＶＡＣを受電する。ＬＥＤ照明装置１１ｂは、電力供給線Ｌ２に接続する端子Ｔ３と共通接地線Ｌ４に接続するＴ２との間に供給されるＶ相２００ＶＡＣを受電する。ＬＥＤ照明装置１１ｃは、電力供給線Ｌ３に接続する端子Ｔ３と共通接地線Ｌ４に接続するＴ２との間に供給されるＷ相２００ＶＡＣを受電する。各ＬＥＤ照明装置は、受電した２００ＶＡＣ電力に基づいて灯具（複数のＬＥＤ素子）や調光制御等の直流電力を生成する。

【0085】

次に、本実施形態の制御スイッチ１２は、制御スイッチ１２ａ等と同様に、例えば、トランジスタ、リレー等で構成される接点スイッチであり、少なくともスイッチのオン／オフ操作に応じて２値のステータス状態を生成する。本実施形態では、オフ時にノーマル・オープン状態、オン時にメイク・クローズ状態を生成する。

【0086】

制御スイッチ１２の一端は共通接地線Ｌ４に接続し、他端は接続線Ｌ０に接続する。接続線Ｌ０は、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ１に接続する。なお、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ１に接続する接続線Ｌ０は、制御配線の一例である。

【0087】

各ＬＥＤ照明装置には、制御スイッチ１２がオン時に接地状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給される。なお、各ＬＥＤ照明装置は、制御スイッチ１２がオフ時にはオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間には各相２００Ｖの交流電力は供給されない。

【0088】

このように、制御スイッチ１２のオン／オフ操作により設定された２値のステータス状態は、各ＬＥＤ照明装置の端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給される各相２００Ｖの交流電力の通電状態を示す２値のステータスによる調光信号として各ＬＥＤ照明装置に入力される。

【0089】

図７の電力供給回路1では、各ＬＥＤ照明装置は、２値のステータス信号として、制御
スイッチ１２がオン時に接地状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給される各相２００Ｖの交流電力に基づく信号と、制御スイッチがオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給されない状態に基づく信号とが生成できる。

【0090】

このため、本実施形態においても、制御スイッチ１２のオン／オフ操作で設定される、２値のステータス状態に基づく２段階の調光制御が可能となる。

【0091】

例えば、制御スイッチがオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給されない状態に基づく調光信号で、図３に例示の調光ユニット２３を制御し、各ＬＥＤ照明装置の定格の明るさで照明を行うことができる。そして、制御スイッチ１２がオン時に接地状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給される各相２００Ｖの交流電力に基づく調光信号で、調光ユニット２３を制御し、灯具へ供給する電圧／電流値を減少させることで、ＬＥＤ照明の明るさを定格の明るさに対して相対的に減光することができる。

【0092】

このように、本実施形態では、単一の制御スイッチ１２を設け、制御スイッチ１２の一端を接地し、他端を各ＬＥＤ照明装置のそれぞれの端子Ｔ１が共通に接続する接続線Ｌ０に接続している。このため、制御スイッチ１２のオン／オフ操作により、各ＬＥＤ照明装置を共通のタイミングで一斉に接地またはオープン状態とすることができる。本実施形態の各ＬＥＤ装置では、接続線Ｌ０に接続する端子Ｔ１と各相の電力供給線に接続する端子Ｔ３との間に供給される各相２００ＶＡＣに基づいて調光信号を生成できるため、調光制御に係る部品点数の増加を抑制できる。

【0093】

なお、本実施形態においても、２値のステータス信号を出力する複数個の制御スイッチの組合せや、多段接点スイッチ等により、複数値のステータス状態を生成することで、多段階の調光制御が可能であることは言うまでもない。

【0094】

〔運用形態〕
複数車両で編成された場合の、本実施形態による運用形態を図８、９に基づいて説明する。図８は、定格照明／減光照明といった２段階の調光制御を可能とする形態であり、図９は、定格照明／減光照明１／減光照明２といった３段階の調光制御を可能とする形態である。なお、図８、９に例示の運用形態において、停電等の非常時用として直流電力を使用するＬＥＤ照明装置１１ｄは、図４、５と同じ構成である。以下、比較例と異なっている部分を中心に説明する。

【0095】

図８に例示の運用形態において、各車両に設置されたＬＥＤ照明装置１１ａには、電力供給線Ｌ１と共通接地線Ｌ４とを介してＵ相２００ＶＡＣ（図例では、ＡＣ−Ｕ）が供給される。同様に、ＬＥＤ照明装置１１ｂには電力供給線Ｌ２と共通接地線Ｌ４とを介してＶ相２００ＶＡＣ（図例では、ＡＣ−Ｖ）、ＬＥＤ照明装置１１ｃには電力供給線Ｌ３と共通接地線Ｌ４とを介してＷ相２００ＶＡＣ（図例では、ＡＣ−Ｗ）が供給される。

【0096】

各電力供給線は、各ＬＥＤ照明装置の図示しない端子Ｔ３に接続し、共通接地線Ｌ４は、各ＬＥＤ照明装置の図示しない端子Ｔ２に接続する。各ＬＥＤ照明装置は、端子Ｔ３と端子Ｔ２との間に供給されるそれぞれの３相交流電力を受電し、電力変換を行い、図３の例示の発光ＬＥＤユニット２４といった灯具や制御装置等の直流負荷に供給する直流電力を生成する。

【0097】

先頭車両である１号車には、１号車から１０号車に設置されたＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対して、調光のための２値のステータス状態を生成する１台の制御スイッチ１２が設けられる。制御スイッチ１２の一端は接地点Ｇ１に、他端は１号車から１０号車に設置されたＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃの図示しない端子Ｔ１に指令線Ｌ１５を介して接続する。指令線Ｌ１５は、１号車から１０号車の各車両を跨ぐ引き通し線となる。指令線Ｌ１５は、図７に例示の接続線Ｌ０に相当する。

【0098】

各ＬＥＤ照明装置には、制御スイッチ１２がオン時に接地状態となり、指令線Ｌ１５に接続する端子Ｔ１と電力供給線に接続する端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給される。また、各ＬＥＤ照明装置には、制御スイッチ１２がオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間には各相２００Ｖの交流電力は供給されない。

【0099】

各ＬＥＤ照明装置は、制御スイッチ１２がオン時に接地状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給される各相２００Ｖの交流電力に基づく信号と、制御スイッチがオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給されない状態に基づく信号とにより、２値のステータス信号としての調光信号を生成する。

【0100】

各車両に設置されたＬＥＤ照明装置１１ａは、他端を接地点Ｇ１に接地された共通接地線Ｌ４に接続する端子Ｔ２と電力供給線Ｌ１に接続する端子Ｔ３との間に供給されたＵ相交流電力で、図３に例示の調光ユニット２３、発光ＬＥＤユニット２４等の直流電力を生成する。そして、各車両のＬＥＤ照明装置１１ａは、指令線Ｌ１５に接続する端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＵ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号により、定格照明／減光照明といった調光制御を行う。

【0101】

同様に、各車両のＬＥＤ照明装置１１ｂは共通接地線Ｌ４に接続する端子Ｔ２と電力供給線Ｌ２に接続する端子Ｔ３との間に供給されたＶ相交流電力で、照明のための直流電力を生成する。各車両のＬＥＤ照明装置１１ｃは、共通接地線Ｌ４に接続する端子Ｔ２と電力供給線Ｌ３に接続する端子Ｔ３との間に供給されたＷ相交流電力で、照明のための直流電力を生成する。なお、照明のための直流電力とは、例えば、図３に例示の調光ユニット２３、発光ＬＥＤユニット２４等の直流電力である。

【0102】

各車両のＬＥＤ照明装置１１ｂ、１１ｃは、指令線Ｌ１５に接続する端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＶ、Ｗ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号により、定格照明／減光照明といった調光制御を行う。

【0103】

以上のように、図８に例示の運用形態では、１号車に１台の制御スイッチ１２を設け、制御スイッチ１２で設定された２値のステータス状態を、１本の指令線Ｌ１５を介して各車両のＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃに出力することにより、複数のＬＥＤ照明装置に対して共通のタイミングで一斉に調光制御が可能となる。そして、比較例では１号車及び１０号車にそれぞれ３台の制御スイッチを必要としていたが、本実施形態では、１号車に１台の制御スイッチ１２を設けるだけでよい。また、比較例では、各車両のＬＥＤ照明装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃに調光信号を供給するために、引き通し線となる３本の指令線を必要としていたが、本実施形態では、１本の指令線Ｌ１５を配線するだけでよい。このように、本実施形態では比較例に対し、調光制御に係る部品数の大幅な削減が可能となる。

【0104】

次に、図９に例示の運用形態では、各車両に設置されるＬＥＤ照明装置は、図５で説明したように、第２の調光信号が入力する端子Ｔ４（第２の制御端子に相当）を備える。図９の各ＬＥＤ照明装置は、第１の調光信号と第２の調光信号とにより、例えば、定格照明／減光照明１／減光照明２といった３段階の調光照明を提供する。

【0105】

第１の調光信号は、図８で説明したように、制御スイッチ１２（制御配線を共通に接地または開放するスイッチに相当）で設定される。制御スイッチ１２の一端は接地点Ｇ１に接続し、他端は１号車から１０号車に設置されたＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇの図示しない端子Ｔ１（制御端子に相当）に指令線Ｌ１５（制御配線に相当）を介して接続する。指令線Ｌ１５は、１号車から１０号車の各車両を跨ぐ引き通し線となる。

【0106】

第２の調光信号は、図９に例示するように、制御スイッチ１２ｋ（第２制御配線を共通に接地または開放するスイッチに相当）で設定される。制御スイッチ１２ｋは先頭車両である１号車に設けられる。

【0107】

制御スイッチ１２ｋは、１号車から１０号車に設置されたＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇに対して、調光のための２値のステータス状態を示す第２調光信号を出力する。制御スイッチ１２ｋの一端は接地点Ｇ１に、他端は１号車から１０号車に設置されたＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇの図示しない端子Ｔ４に指令線Ｌ１６（第２制御配線に相当）を介して接続する。指令線Ｌ１６は、１号車から１０号車の各車両を跨ぐ引き通し線となる。なお、制御スイッチ１２ｋは１号車に設けられる。

【0108】

図９に例示の運用形態において、各車両に設置されたＬＥＤ照明装置１１ｅには、電力供給線Ｌ１と共通接地線Ｌ４とを介してＵ相２００ＶＡＣ（図例では、ＡＣ−Ｕ）が供給される。同様に、ＬＥＤ照明装置１１ｆには電力供給線Ｌ２と共通接地線Ｌ４とを介してＶ相２００ＶＡＣ（図例では、ＡＣ−Ｖ）、ＬＥＤ照明装置１１ｇには電力供給線Ｌ３と共通接地線Ｌ４とを介してＷ相２００ＶＡＣ（図例では、ＡＣ−Ｗ）が供給される。

【0109】

各電力供給線（第２配線に相当）は、各ＬＥＤ照明装置の図示しない端子Ｔ３（第２入力端子に相当）に接続し、共通接地線Ｌ４（第１配線に相当）は、各ＬＥＤ照明装置の図示しない端子Ｔ２（第１入力端子に相当）に接続する。各ＬＥＤ照明装置は、端子Ｔ３と端子Ｔ２との間に供給されるそれぞれの３相交流電力を受電し、電力変換を行い、図３の例示の発光ＬＥＤユニット２４といった灯具や制御装置等の直流負荷に供給する直流電力を生成する。

【0110】

各ＬＥＤ照明装置には、制御スイッチ１２ｋがオン時に接地状態となり、指令線Ｌ１６に接続する端子Ｔ４と電力供給線に接続する端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給される。また、各ＬＥＤ照明装置には、制御スイッチ１２ｋがオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ３との間には各相２００Ｖの交流電力は供給されない。

【0111】

各ＬＥＤ照明装置は、制御スイッチ１２ｋがオン時に接地状態となり、端子Ｔ４と端子Ｔ３との間に供給される各相２００Ｖの交流電力に基づく信号と、制御スイッチ１２ｋがオフ時にオープン状態となり、端子Ｔ４と端子Ｔ３との間に各相２００Ｖの交流電力が供給されない状態に基づく信号とにより、２値のステータス信号としての調光信号を生成する。

【0112】

各車両に設置されたＬＥＤ照明装置１１ｅは、他端を接地点Ｇ１に接地された共通接地線Ｌ４に接続する端子Ｔ２と電力供給線Ｌ１に接続する端子Ｔ３との間に供給されたＵ相交流電力で、図３に例示する発光ＬＥＤユニット２４等の電力を生成する。

【0113】

そして、各車両のＬＥＤ照明装置１１ｅは、指令線Ｌ１５に接続する端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＵ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号（第１の調光信号）と、指令線Ｌ１６に接続する端子Ｔ４と端子Ｔ３との間に供給されたＵ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号（第２の調光信号）とにより、定格照明／減光照明１／減光照明２といった調光制御を行う。

【0114】

同様に、各車両のＬＥＤ照明装置１１ｆは共通接地線Ｌ４に接続する端子Ｔ２と電力供給線Ｌ２に接続する端子Ｔ３との間に供給されたＶ相交流電力で、各車両のＬＥＤ照明装置１１ｇは共通接地線Ｌ４に接続する端子Ｔ２と電力供給線Ｌ３に接続する端子Ｔ３との間に供給されたＷ相交流電力で、発光ＬＥＤユニット２４等の電力を生成する。

【0115】

各車両のＬＥＤ照明装置１１ｆは、指令線Ｌ１５に接続する端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＶ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号（第１の調光信号）と、指令線Ｌ１６に接続する端子Ｔ４と端子Ｔ３との間に供給されたＶ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号（第２の調光信号）とにより、定格照明／減光照明１／減光照明２といった調光制御を行う。

【0116】

各車両のＬＥＤ照明装置１１ｇは、指令線Ｌ１５に接続する端子Ｔ１と端子Ｔ３との間に供給されたＷ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号（第１の調光信号）と、指令線Ｌ１６に接続する端子Ｔ４と端子Ｔ３との間に供給されたＷ相交流電力の状態に基づいて生成された調光信号（第２の調光信号）とにより、定格照明／減光照明１／減光照明２といった調光制御を行う。

【0117】

図９の各ＬＥＤ照明装置は、第１の調光信号及び第２の調光信号が共にオフ時（オープン状態）には、例えば、定格の明るさで照明を提供する（定格照明）といった運用が行える。また、第１の調光信号がオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の７５パーセント等の明るさで照明を提供する（減光照明１）といった運用が行える。さらに、第１の調光信号及び第２の調光信号が共にオン時（クローズ状態）には、例えば、定格の５０パーセント等の明るさで照明を提供する（減光照明２）といった運用が行える。

【0118】

ただし、第１の調光信号がオン時には、減光照明１とし、第２の調光信号オン時には、減光照明２とし、第１の調光信号と第２調光信号とは同時にオンにならない排他的な構成としてもよい。例えば、図９のスイッチ１２とスイッチ１２ｋとの間で、インターロックを設けて、同時にオンとならない構成とすればよい。

【0119】

また、例えば、第１の調光信号及び第２の調光信号の組み合わせに応じて、上記実施例とは異なる調光制御を行ってもよい。例えば、第１の調光信号及び第２の調光信号がおのおのオンまたはオフである組み合わせにしたがって、図５の比較例で説明した４段階の調光制御を行ってもよい。

【0120】

以上のように、図９に例示の運用形態では、１号車に２台の制御スイッチ１２、１２ｋを設けることにより、制御スイッチ１２で設定された２値のステータス状態を示す信号を第１の調光信号として、制御スイッチ１２ｋで設定された２値のステータス状態を示す信号を第２の調光信号として、各車両のＬＥＤ照明装置１１ｅ、１１ｆ、１１ｇに供給できる。第１の調光信号は指令線Ｌ１５を介して、第２の調光信号は指令線Ｌ１６を介して、各ＬＥＤ照明装置に供給できる。そして、各制御スイッチのオン／オフ操作により、複数のＬＥＤ照明装置に対して共通のタイミングで一斉に制御可能な、３段階の調光制御が提供できる。

【0121】

本運用形態においても、１台の制御スイッチ１２ｋと第２の調光信号を各車両に供給するための引き通し線となる指令線Ｌ１６を追加するだけで、図５に例示の比較例と同じ３段階の調光制御が可能となる。本運用形態においても、図５に例示の比較例に対し、調光制御に係る部品数の大幅な削減が可能となる。

【0122】

なお、以上の実施例に記載した制御は、調光制御に限定されず、３相交流電源から直流負荷に電力を供給する場合の電力制御一般に適用できる。例えば、外部からオフィスビルや工場内に供給される高圧の交流電力を変圧器等を介して２００ＶＡＣといった低圧の３相交流に電力変換を行い、オフィスビルや工場内に設けられた直流負荷（直流電力の室内照明や直流電力の電動機、直流電力の電子機器等）に電力を供給する直流電源を生成する場合に適用が可能である。

【符号の説明】

【0123】

１、１０、３０ 電力供給回路
１１ａ〜１１ｈ、３１ ＬＥＤ照明装置
１２、１２ａ〜１２ｈ、１２ｋ、３２ 制御スイッチ
１３、３３ 電源
２１ 整流回路
２２ 整流回路
２３ 調光ユニット
２４ 発光ＬＥＤユニット
Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２ 接地点
Ｌ０ 接続線
Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ５ 電力供給線
Ｌ４、Ｌ６ 共通接地線
Ｌ７〜Ｌ１６ 指令線
Ｔ１〜Ｔ４ 端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】